JPH10183596A - 海底地盤の改良方法及び水中ガイド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水平ドレーン材であるサンドマットの連
続性を確保して、確実に地中の間隙水を排水できる、海
底地盤の改良方法を提供すること。 【解決手段】 サンドマット１５敷設に先行してマ
ンドレルを用いてドレーン材３を海底地盤６に打ち込
み、海底地盤６の自重を利用して海底地盤６の強度を高
め、海底地盤６から海中に突出する各ドレーン材３に浮
体７を取り付けて直立させ、各ドレーン材３を直立させ
たまま海底地盤６に砂を撒いて連続したサンドマット１
５を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は海面下の軟弱地盤を
圧密改良する海底地盤の改良方法及び水中ガイド装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、海底地盤を圧密改良する方法とし
ては、ドレーン材とサンドマットを用いたバーチカルド
レーン工法が知られている。この工法は、水平ドレーン
材であるサンドマットを海底に敷設した後、ドレーン材
を海底に打ち込み、海底に作用させた載荷重を利用し、
地中の間隙水をドレーン材及びサンドマットを通じて排
水することで軟弱地盤を圧密改良するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の海底地
盤の改良技術にあっては、サンドマットを構成する良質
の砂の入手が困難になってきている。さらに、海底地盤
の強度が弱いために、サンドマットを撒き出すときに、
海底地盤が辷りを起こして、水平ドレーン材であるサン
ドマットの連続性を喪失し易いといった難点が指摘され
ている。

【０００４】本発明は以上の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、水平ドレーン
材であるサンドマットの連続性を確保して、確実に地中
の間隙水を排水できる、海底地盤の改良方法を提供する
ことにある。

【０００５】さらに本発明の他の目的は、作業員による
潜水作業をなくして作業負担を軽減できる、水中ガイド
装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
海底地盤に打ち込んだドレーン材を通じて排水すること
で地盤を圧密させる海底地盤の改良方法において、サン
ドマット敷設に先行してドレーン材を海底地盤に打ち込
み、海底地盤の自重を利用して海底地盤の強度を高め、
前記海底地盤から海中に突出する各ドレーン材を浮力を
利用して直立させ、各ドレーン材を直立させたまま海底
地盤に砂を撒いて連続したサンドマットを形成し、軟弱
地盤中の過剰間隙水をドレーン材及びドレーン材と接す
るサンドマットを通じて導くことにより軟弱地盤の圧密
改良を促進することを特徴とする、海底地盤の改良方法
である。

【０００７】さらに請求項２に係る発明は、海底地盤に
打ち込んだドレーン材を通じて排水することで地盤を圧
密させる海底地盤の改良方法において、サンドマット敷
設に先行してマンドレルを用いてドレーン材を海底地盤
に打ち込み、海底地盤の自重を利用して海底地盤の強度
を高め、前記海底地盤から海中に突出する各ドレーン材
に浮体とアンカを取り付け、その後に浮体とアンカの間
からドレーン材を切断し、海底地盤から海中に突出する
各ドレーン材を浮力を利用して直立させ、各ドレーン材
を直立させたまま海底地盤に砂を撒いて連続したサンド
マットを形成し、軟弱地盤中の過剰間隙水をドレーン材
及びドレーン材と接するサンドマットを通じて導くこと
により軟弱地盤の圧密改良を促進することを特徴とす
る、海底地盤の改良方法である。

【０００８】さらに請求項３に係る発明は、請求項１又
は請求項２に記載の海底地盤の改良方法において、海底
地盤から海中に突出する各ドレーン材に浮体を取付け、
浮体の浮力を利用してドレーン材を直立させることを特
徴とする、海底地盤の改良方法である。

【０００９】さらに請求項４に係る発明は、請求項１乃
至請求項３のいづれかに記載の海底地盤の改良方法にお
いて、各ドレーン材の周囲を囲むように砂を撒き出して
サンドマットを形成することを特徴とする、海底地盤の
改良方法である。

【００１０】さらに請求項５に係る発明は、貫挿したド
レーン材を保護しながら、海底地盤に打ち込まれるマン
ドレルの鉛直性を保持する水中ガイド装置において、前
記マンドレルを囲こむガイドフレームと、前記ガイドフ
レームの下部に装備させたドレーン材に浮体を取り付け
る手段と、ドレーン材にアンカを取り付ける手段と、ド
レーン材を切断する手段とを具備し、ドレーン材に浮体
を取り付ける作業とドレーン材にアンカを取り付ける作
業及びドレーン材を切断する手段する作業を機械的に海
中で行えるように構成したことを特徴とする、水中ガイ
ド装置である。

【００１１】さらに請求項６に係る発明は、請求項５に
記載の水中ガイド装置において、ガイドフレームが多数
の浮体を収容した浮体ホルダ及び多数のアンカを収納し
たアンカホルダとを具備することを特徴とする、水中ガ
イド装置である

【００１２】

【発明の実施の形態１】以下図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。

【００１３】〈イ〉ドレーン材の打設（図２，図３） 台船１等に装備させた水中ガイド装置２を改良現場へ曳
航する。水中ガイド装置２はマンドレル５の鉛直性を保
持して建て込み可能なガイドフレームを有すると共に、
このガイドフレーム下部に後述するドレーン材３に浮体
を取り付ける手段と、ドレーン材３にアンカ４を取り付
ける手段と、ドレーン材３を切断する手段とを具備して
いる。

【００１４】マンドレル５をクレーン等で吊り上げ、水
中ガイド装置２に内挿させる。予めマンドレル５にドレ
ーン材３を貫挿させ、マンドレル５の先端から突出する
ドレーン材３の先端部にアンカ４が取着してある。

【００１５】そして、水中ガイド装置２で姿勢を制御し
ながらマンドレル５を介してドレーン材３を海底地盤６
に貫入する。ドレーン材３は化学繊維ドレーンやプラス
チックドレーン等の公知の排水材で、ロール状に巻き取
られてマンドレル５の上部に載置されている。

【００１６】〈ロ〉マンドレルの抜き取り（図４） マンドレル５が所定の深度まで到達していることを確認
したら、先端のアンカ４を地中に定着させた後、マンド
レル５を海底地盤６から抜き取る。その結果、ドレーン
材３が地中に残置される。

【００１７】〈ハ〉浮体の取付（図５） 水中ガイド装置２は多数の浮体７を収容した浮体ホルダ
８と、１つの浮体７を受圧板９へ向けて押し出す取付シ
リンダ１０を具備していて、これらの部材により浮体取
り付け手段を構成している。浮体７は海底から突出する
ドレーン材３の直立性を浮力により維持するためのもの
で、各種の浮体を採用できる。

【００１８】そして受圧板９へ向けて取付シリンダ１０
を伸長し、浮体ホルダ８から取り出した浮体７をドレー
ン材３の側面に取り付ける。浮体７の固定手段は接着、
ピン止め等による。浮体７の取付けにあたっては、後述
するように海底地盤６に敷設するサンドマットに埋没す
ることなく、海中側に位置する高さに取り付ける。

【００１９】また浮体８の取り付け手段は、図示した形
態に限定されるものではなく、作業員の潜水作業によら
ず機械的に取着できる構造であれば良い。尚、マンドレ
ル５は浮体７の取り付け作業の邪魔にならない高さまで
引き上げておく。

【００２０】〈ニ〉アンカの取付（図６） 水中ガイド装置２は多数のアンカ４を収納した一対のア
ンカホルダ１１，１１を具備すると共に、２つのアンカ
４，４を対向方向に向けて押し出す一対の取付シリンダ
１２，１２を具備していて、これらの部材でアンカ４の
取付け手段を構成している。

【００２１】そして両取付シリンダ１２，１２を伸長さ
せて、アンカホルダ１１から取り出したアンカ４を、浮
体７より上位のドレーン材３の両面又は片面に取着す
る。アンカ４の取着方法としては例えば、各アンカ４，
４に嵌合可能な凹凸を形成しておいて、ドレーン材３に
貫通させた凸部をドレーン材３の他面側で凹部に嵌合さ
せる公知の取付け方法を採用できる。

【００２２】〈ホ〉ドレーン材の切断（図７） 水中ガイド装置２はドレーン材３を切断するカッタ装置
１３を具備している。本実施の形態では、水平方向に移
動する一対の刃によりカッタ装置１３を構成する場合に
ついて示すが、カッタ装置１３は公知の各種切断装置を
適用することができる。カッタ装置１３を用いて、ドレ
ーン材３に取着した浮体７とアンカ４の間から切断す
る。切断により海底地盤６に打ち込んだドレーン材３は
浮体７の浮力を受けて直立状態が維持される。またマン
ドレル５内に位置するドレーン材３は先端にアンカ４が
取着されていて、次期打設準備が完了することになる。
以上の工程を繰り返しながら、多数の浮体７付きのドレ
ーン材３を打ち込んでいく。

【００２３】従来は、サンドマットを敷設した後にドレ
ーン材を打設する手法が採られていた。これに対して、
本発明ではサンドマットを敷設する前にドレーン材を打
設する手法を採用した。これは海底地盤６の自重を利用
して過剰間隙水を排水して圧密を促進することで、サン
ドマットの敷設前に海底地盤６の強度をある程度高めて
おくためである。

【００２４】〈ヘ〉サンドマットの敷設（図１） 改良予定区間にドレーン材３の打込みが完了したら、ト
レミー管１４を用いて、海底地盤に砂を撒き出しながら
層状のサンドマット１５を形成する。砂の撒き出しは各
ドレーン材３の周囲を囲むように行うと、ドレーン材３
の埋設を回避できる。

【００２５】サンドマット１５の敷設前の海底地盤６は
前述したように圧密して強度が高められていので、サン
ドマット１５の自重が作用しても海底地盤６が辷ること
はなく、水平ドレーン材であるサンドマット１５の連続
性が保持される。以上のように、各ドレーン材３は浮体
７の浮力を受けて直立性を保持しているから、サンドマ
ット１５を貫通したのと同じ状態となり、ドレーン材３
とサンドマット１５の接触範囲を広範に確保できる。

【００２６】尚、海底地盤の改良では、将来陸地化する
ために埋め立てされるが、その埋立材に透水性のよい材
料が用いられる場合が多い。このような場合は、初期埋
立材をサンドマット１５として利用することも可能であ
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上説明したようになるから次
のような効果を得ることができる。 〈イ〉 サンドマットの敷設前に、ドレーン材を打設す
るので、海底地盤の自重を利用して間隙水を排水するこ
とで、海底地盤の強度を高めることができる。そのた
め、サンドマットの敷設により海底地盤の辷りを効果的
に抑止でき、水平ドレーン材であるサンドマットの連続
性を確保できる。 〈ロ〉 浮体による浮力を利用する簡易な方法で以て、
海底地盤から突出するドレーン材の直立性を保持するこ
とができる。 〈ハ〉 マンドレルの鉛直性を保持して建て込み可能な
水中ガイド装置が、ドレーン材に浮体及びアンカを取り
付ける手段と、ドレーン材を切断する手段とを具備して
いため、これらの作業を作業員の潜水によらず機械的に
行える。 したがって、作業者の作業負担を著しく軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ドレーン材を打設した後にサンドマットを敷
設する工程の説明図

【図２】 ドレーン材打設前の状況の説明図

【図３】 ドレーン材の打設時の説明図

【図４】 マンドレル抜き取り時の説明図

【図５】 水中ガイド装置を用いた浮体の取り付け工程
の説明図

【図６】 水中ガイド装置を用いたアンカの取り付け工
程の説明図

【図７】 水中ガイド装置を用いたドレーン材の切断工
程の説明図

【符号の説明】

１……台船 ２……水中ガイド装置 ３……ドレーン材 ４……アンカ ５……マンドレル ６……海底地盤 ７……浮体 ８……浮体ホルダ ９……受圧板 １０，１２……取付シリンダ １１……アンカホルダ １３……カッタ装置 １４……トレミー管 １５……サンドマット

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 海底地盤に打ち込んだドレーン材を通
   じて排水することで地盤を圧密させる海底地盤の改良方
   法において、 サンドマット敷設に先行してドレーン材を海底地盤に打
   ち込み、海底地盤の自重を利用して海底地盤の強度を高
   め、 前記海底地盤から海中に突出する各ドレーン材を浮力を
   利用して直立させ、 各ドレーン材を直立させたまま海底地盤に砂を撒いて連
   続したサンドマットを形成し、 軟弱地盤中の過剰間隙水をドレーン材及びドレーン材と
   接するサンドマットを通じて導くことにより軟弱地盤の
   圧密改良を促進することを特徴とする、 海底地盤の改良方法。
2. 【請求項２】 海底地盤に打ち込んだドレーン材を通
   じて排水することで地盤を圧密させる海底地盤の改良方
   法において、 サンドマット敷設に先行してマンドレルを用いてドレー
   ン材を海底地盤に打ち込み、海底地盤の自重を利用して
   海底地盤の強度を高め、 前記海底地盤から海中に突出する各ドレーン材に浮体と
   アンカを取り付け、 その後に浮体とアンカの間からドレーン材を切断し、 海底地盤から海中に突出する各ドレーン材を浮力を利用
   して直立させ、 各ドレーン材を直立させたまま海底地盤に砂を撒いて連
   続したサンドマットを形成し、 軟弱地盤中の過剰間隙水をドレーン材及びドレーン材と
   接するサンドマットを通じて導くことにより軟弱地盤の
   圧密改良を促進することを特徴とする、 海底地盤の改良方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の海底地
   盤の改良方法において、海底地盤から海中に突出する各
   ドレーン材に浮体を取付け、浮体の浮力を利用してドレ
   ーン材を直立させることを特徴とする、海底地盤の改良
   方法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいづれかに記
   載の海底地盤の改良方法において、各ドレーン材の周囲
   を囲むように砂を撒き出してサンドマットを形成するこ
   とを特徴とする、海底地盤の改良方法。
5. 【請求項５】 貫挿したドレーン材を保護しながら、
   海底地盤に打ち込まれるマンドレルの鉛直性を保持する
   水中ガイド装置において、 前記マンドレルを囲こむガイドフレームと、 前記ガイドフレームの下部に装備させたドレーン材に浮
   体を取り付ける手段と、 ドレーン材にアンカを取り付
   ける手段と、 ドレーン材を切断する手段とを具備し、 ドレーン材に浮体を取り付ける作業とドレーン材にアン
   カを取り付ける作業及びドレーン材を切断する手段する
   作業を機械的に海中で行えるように構成したことを特徴
   とする、 水中ガイド装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の水中ガイド装置にお
   いて、ガイドフレームが多数の浮体を収容した浮体ホル
   ダ及び多数のアンカを収納したアンカホルダとを具備す
   ることを特徴とする、水中ガイド装置。